«Tasdiqlayman» O’quv ishlar bo’yicha Direktor o’rinbosari

Tabiiy tizim—boshqarish qurilmasi tabiat tomonidan yaratiladi (masalan, DNK moddasi, odam miyasi).

Avtomatlashtirilgan tizim—boshqarish vazifalarining bir qismi avtomatga berilgan bo’lib, xulosani inson chiqaradi.

Avtomatik tizim—barcha boshqarish jarayonlari avtomatga berilgan.

Maqsadga yo’naltirilgan boshqarishning vazifasi tizimni bir holatda boshqa—yangi holatga o’tkazishdan iborat. Bu o’tkazish ko’p vaqt, mehnat, modda yoki energiyani sarf qilish orqali amalga oshiriladi.

Boshqarish ob’yekti, ya’ni boshqariluvchi dinamik tizim sifatida turli-tuman tabiatli to’plamlar, jumladan, jonli mavjudot, o’simliklar to’plamini o’z ichiga olishi mumkin. Boshqarish ob’yektlari sifatida faoliyati ma’lum maqsadga erishishga mo’ljallangan kishilar jamoasi olinishi mumkin. Masalan, rejalashtirish, ta’minot, moliya, transport, aloqa, savdo xizmatlarini yo’lga qo’yish tashkilotlari boshqarish ob’yektlaridir.

Boshqarish tizimlari sex, dastgoh, zavod, sanoat korxonalari guruhi bo’lishi mumkin. Alohida texnologik jarayonlar yoki ularning birikmasi, avtomatik yoki dispetcher orqali boshqariladigan elektr uzatish tizimlari, foydali qazilmalarni olish tizimlari, xarbiy texnika va ularda xizmat qiladigan jamoadan iborat mudofaa ob’yektlari ham boshqarish tizimlari bo’lishi mumkin.

Boshqarish tizimlarining barchasida quyidagi vazifalar amalga rshiriladi:

 boshqariladigan ob’yekt yoki undagi qismlarning holati haqida dastlabki axborot (ma’lumotlar) yig’indisi;

 keyinchalik foydalanish yoki aniq bir muddatga saqlab qo’yish uchun bu axborot tizimlashtiriladi;

 bir joydan ikkinchi joyga uzatish uchun axborotni qayta ishlash (kodlash, shifrlash, yozish vah.k.);

 kodlangan axborot mo’ljallangan joyga jo’natiladi va shifri ochiladi;

 boshqaruv buyruqlari ishlab chiqiladi va ular amalga oshiriladi.

Texnologik jarayonlar faqat odam tomonidan boshqarilganda harakatda kechikish, xom ashyoni ortiqcha sarflash hollari ro’y berishi mumkin. Hozirgi zamon ishlab chiqarishida odam ishlab chiqarish jarayonining qoniqarli yoki qoniqarsiz ekanligini o’z vaqtida baholashga, shuningdek, zarur aniqliqda kerakli paramerlar—temperatura, bosim va boshqalarni o’lchashga ulgurmay qolishi tabiiy holat deb qaraladi.

Bu vaziyatdan chiqish uchun boshqarish jarayonini avtomatlashtirish zarur, boshqarishning avtomatlashtirilishi esa masalani optimal (eng maqbul) xal etishga olib keladi. Boshqarishni texnik qurilmaga (robot, kompyuter va h.k.) berish bilan masala xal bo’lib qolmaydi.Chunki birorta ham texnik qurilma mantiqiy masalalarni o’z-o’zidan xal qilavermaydi. Unga bajariladigan harakatlarni aniq ko’rsatuvchi dastur kiritish talab etiladi. Ravshanki, ishlab chiqarish jarayoni aniq bo’lishi uchun unga kiritiladigan dastur buyruqlari har tomonlama o’ylangan bo’lmog’i lozim. Avtomat «yaxshiroq bajar», «po’latni erit», «gaykani qotguncha bura» kabi buyruqlarni tushunmaydi, shuning uchun ushbu talablarning mazmuni aniq ko’rsatilishi kerak. Buning uchun jarayonni boshqarish bilan bog’liq miqdoriy nazariya zarur. Aniq boshqarish jarayonini o’rganishdan tashkari har qanday holatda ham bir xil prinsipga asoslanadigan umumiy boshqarish nazariyasi zarur bo’ladi.

Umumiy boshqarish nazariyasi yaratish zaruriyati 50-yillarda paydo bo’ldi. Buning sababi elektron hisoblash mashinalarining keskin rivojlanishi va ularni chiqarish, transport, tibbiyot, iqtisodiyyot va boshqa sohalarda boshqarish maqsadida joriy etilganligidadir.

R. Bellman va uning xodimlarida dinamik dasturlash fikri tug’ildi. L.S.Pontryagin va uning shogirdlari jarayonlarni optimal boshqarish matematik nazariyasini yaratdi. 1939 yili L.V.Kantorovich chiziqli dasturlash masalasini matematik ko’rinishda ifodaladi.

Agar tizimni bir holatda boshqa—yangi holatga o’tkazish, ya’ni boshqarish mobaynida eng kam vaqt va mehnat yoki eng kam miqdordagi narsa va energiya sarflansa, bu jarayonga optimal boshqarish deyiladi.

Boshqarish ob’yektlari sifatda tirik organizm, tirik o’simlik ( hatto bir hujayrali tirik organizm), kishilar jamoasi, sex, dastgoh, zavodlar, ishlab chiqarish tashkilotlari, guruhlari va boshqalar olinishi mumkin.

Sanab chiqilgan ob’yektlar turlicha tabiatga ega bo’lsa-da, ularni boshqarish yagona sxema bo’yicha amalga oshiriladi: boshqarilayotgan ob’yekt yoki uning qismi haqida dastlabki axborotni yig’ish; ushbu axborotni keyin foydalanish yoki saqlash uchun bir tizimga tushirish (sinflarga ajratish); aloqa kanallari orqali uzatish uchun axborotni o’rganish; uni rasshifrovka qilish va nixoyat, boshqarish buyruqlarini ishlab chiqish va ularni amalga oshirish. Yechilayotgan masala mohiyatiga ko’ra bunday sxema o’zgarishi mumkin.

Odam teskari aloqa prinsiplarini juda qadimda, hatto uning mexanizmi va ahamiyatini anglab yetmay o’yllay boshlagan. Teskari aloqaning asosiy xulosalarini termostat misolida ko’rib o’tamiz. Termostat A—kamera, B—elektr isitkich qurilmasi va V—termometrdan tashkil topgan. Tok ulanishi bilan issitkich qurilmasi kameraga issiqlik beradi va undagi harorat ko’tariladi. Datchik—termometr faqat harorat haqidagi axborotlarni qabul qilibgina qolmay, tokni uzatkich sifatida ham xizmat qiladi. Kameradagi harorat ma’lum bir kattalikka yetgunga qadar elektr issitgich ishlab turadi va kamerani isitadi. Harorat oldindan belgilab qo’yilgan kattalikka yetgandan so’ng tok uziladi. «Inersiya bo’yicha» kamerani isitish birmuncha vaqt davom etadi, so’ngra harorat pasayadi, kontaktlar yangidan tutashadi—isitkich manbaga ulanadi va hokazo.

Rasmdagi ko’rsatkichli chiziqlar ta’sir yo’nalishini ko’rsatadi. Yuqoridagi ko’rsatkich kamerani isishini, pastdagisi esa elektr issitkichning manbaga ulanganligini ko’rsatadi. Sxema yopiq sirtmoqni tasvirlaydi. Mana shu hodisa teskari aloqadan iborat. Bu yerdagi teskari aloqaning vazifasi kamerada o’zgarmas haroratni saqlab turishdir.

B

A

V

Teskari aloqali tizimlar juda keng ko’lamda qo’llaniladi. Teskari aloqa prinsipi faqat haroratni emas, balki boshqa miqdorlarni—harakatdagi poezd yoki samolyot tezligini, turbinaning aylanishi va shu kabilarni bir me’yorda uhlab turishni ta’minlaydi. Tirik organizm normal yashashi uchun bir qator fiziologik parametrlar ma’lum chegarada bo’lishi kerak. Bunday fiziologik parametrlarning turg’un bo’lishi ham teskari aloqa yordamida amalga oshiriladi. Teskari aloqadan foydalanishga doir yana bir misol. Teleskop maxsus mexanizm yordamida shunday harakatlanadiki, yulduz har doim teleskopning optik maydoni markazida turadi, go’yo teleskop osmonda harakatlanayotgan yulduzni «kuzatib boradi». Bunda yorug’likni markazning chap va o’ng tomonidan qabul qiluvchi ikkita fotoelement datchik xizmatini o‘taydi. Agar teleskopning harakati osmondagi yulduz harakatidan orqada qolsa, ta’sir optik maydon markazidan chetga suriladi. Bu fotoelement ta’sir etadi va elektromotorga signal yuboriladi. Teleskop harakati tezlashadi. Agar teleskop tezroq harakatlansa, yulduz tasviri optik markazdan boshqa tomonga suriladi va boshqa fotoelementga ta’sir etadi. Yana elektromotor mos signal oladi va teleskop harakati sekinlashadi. Shunday qilib, yulduzdan kelayotgan yorug’lik teskari aloqa yopiq zanjirining qismiga aylanadi. Bu teskari aloqaning tashqi tutashishi namunasidir.

Teskari aloqaning tashqi tutashishi tirik organizmlarga ham xos. Futbol o’yinida darvozabon to’pni ilib olmoqchi bo’lganda, uning qabul qiluvchi qurilma yoki datchik signallari bilan to’g’rilanib turadigan gavdasi harakat qiladi. Datchik futbolchining to’p harakatini kuzatib turadigan ko’zidir. Darvozabon o’zining gavdasiga uning qo’llari bilan to’p orasidagi masofa iloji boricha kam bo’ladigan holat berishga harakat qiladi. Futbolchining gavdasi inergsiyaga ega bo’lganligidan jismning harakati to’p kelayotgan yo’nalish bilan har doim mos kelavermaydi. Miyadagi nerv markazlari mushaklarga gavdaning zarur harakatlanish yo’li (trayektoriyasi)dan chetlashishini to’g’rilab turuvchi signallar yuborib turadi.

Shuni ta’kidlash kerakki, teskari aloqa sirtmog’ining tashqi tutashishi bilan bir qatorda tizimda teskari aloqa ichki halqasi ham bor: sezgi nervlar orqali miyaga mushak va bo’g’limlar holati haqida uzluksiz axborot berib turadi.

Yana termostatga qaytamiz. Isitkich kameraga issiqlik beradi. Kamera o’z navbatida isitkichdan issiqlik oladi va uning uchun axborot manbai bo’lib xizmat qiladi. Teskari aloqa ma’lum vaqtgacha termostatda haroratning oshishiga imkon beradi. Belgilangan chegaradan oshib ketsa, teskari aloqa haroratni pasaytiradi va berilgan kattalikka tushiradi. Bunday holda tizim o’zgarmay ishlyapti deyiladi. Bu turdagi teskari aloqa manfiy teskari aloqa deb ataladi.

Ikki tur teskari aloqaning biri hisoblanadigan bunday teskari aloqa biologik ob’yektlarda ham ko’p uchraydi. Arterial tizimdagi qon bosimi, qondagi qand darajasi qonni kislorod bilan boyitib turishi parametrlari manfiy teskari aloqa yordamida bajariladi.

Teskari aloqa kuchaytirish tizimining tarkibiy qismi bo’lishi ham mumkin. Masalan, biror asbobning chiqish joyiga uning kirish joyi ta’sir qilishi mumkin. Bunda kirish kattaligi qanchalik ko’p bo’lsa, chiqish kattaligi shunchalik ko’p, shuningdek, chiqish qancha ko’p bo’lsa, kirish shuncha ortadi, ya’ni jarayon jadallashadi, uchadi. Bu turdagi teskari aloqa musbat teskari aloqa deb yuritiladi. Bunday tizim o’zgargan holatda emas, balki qarama-qarshilikda ishlaydi.

Teskari aloqa mexanizmlarini o’rganish turli jarayonlar mohiyatini tushunishda kalit bo’lib xizmat qiladi.